[發(fā)明專利]一種壓濾式快硬礦用封孔器及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710322982.X
• 申請(qǐng)日: 2017-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107100583A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬明振;蘇方華;侯琳琳;馬冬青;高明磊;陳娟;王輝;宋明舉;馬書(shū)卜;侯振安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北拓安管業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): E21B33/128
• 分類號(hào): E21B33/128;E21F7/00;C04B28/06
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務(wù)所13119
• 代理人: 李志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦瓦斯抽采鉆孔封孔技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓濾式快硬礦用封孔器及其使用方法。

背景技術(shù)

煤層瓦斯突出是嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)安全的重大因素之一，瓦斯抽采是煤礦瓦斯治理與利用的根本措施和主要途徑,鉆孔瓦斯抽采效果的好壞,除了鉆孔的合理布置,主要是鉆孔孔口的封孔質(zhì)量。常規(guī)的瓦斯抽采鉆孔封孔技術(shù)包括采用有機(jī)材料或無(wú)機(jī)材料直接封堵。直接封堵法包括粘土人工封孔、機(jī)械注水泥砂漿封孔、發(fā)泡聚合材料封孔。粘土封孔方法封孔長(zhǎng)度較短，黃泥遇水變軟，密實(shí)性不好，容易漏氣。采用黃泥、水泥團(tuán)人工封孔，鉆孔密封質(zhì)量差、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)場(chǎng)已很少采用。機(jī)械注漿設(shè)備笨重，加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和搬運(yùn)時(shí)間。對(duì)于傾斜鉆孔可以保證封孔質(zhì)量，但是對(duì)于近水平或緩傾斜煤層不適用。水泥短時(shí)間內(nèi)不能硬化固結(jié)，并且凝固后易收縮導(dǎo)致漏氣，從而使封孔后瓦斯?jié)舛人p比較快。目前化學(xué)聚氨酯封孔技術(shù)主要是采用徒手封孔，封孔長(zhǎng)度只有3～5m，不能有效封堵鉆孔瓦斯抽采松動(dòng)裂隙帶，瓦斯抽采濃度不高，鉆孔抽采壽命不長(zhǎng)，甚至對(duì)操作不熟練的封孔工人，由于聚氨酯發(fā)泡反應(yīng)快，一般在2～4min完成，抽采鉆孔往往很難成功封孔而造成廢孔。發(fā)泡聚合材料封孔其封孔材料成本高，操作要求高。上述的瓦斯抽放鉆孔的封孔方法都還局限于一次封孔階段,未涉及到如何提高后期瓦斯抽放濃度，降低了瓦斯抽采的利用率并會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是提供一種能夠徹底有效密封的壓濾式快硬礦用封孔器。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：包括瓦斯抽放管管體，所述瓦斯抽放管管體的外壁設(shè)置有由里側(cè)過(guò)濾囊袋和外側(cè)封堵囊袋構(gòu)成的前纖維囊袋和后纖維囊袋，前纖維囊袋和后纖維囊袋的兩端分別設(shè)置有帶有凹槽的固定套，凹槽處設(shè)置有緊固卡箍，頂部伸入前纖維囊袋的注漿管穿過(guò)后纖維囊袋，前纖維囊袋內(nèi)注漿管的頂部設(shè)置有開(kāi)有前出漿孔的前直通管，前直通管外壁設(shè)有前膠套，前直通管的頂部設(shè)置有堵板，前纖維囊袋和后纖維囊袋間的注漿管上設(shè)置有帶有爆破片的爆破閥，后纖維囊袋內(nèi)的注漿管上設(shè)置有開(kāi)有后出漿孔的后直通管，后直通管外壁設(shè)有后膠套，注漿管尾部與便攜式氣動(dòng)攪拌桶和礦用氣動(dòng)注漿泵構(gòu)成的礦用攪拌注漿系統(tǒng)相連接，便攜式氣動(dòng)攪拌桶內(nèi)設(shè)置有礦用封孔專用料，頂部位于前纖維囊袋和后纖維囊袋間的溢漿管穿過(guò)后纖維囊袋。

其附加技術(shù)特征為：所述的礦用封孔專用料包括下列重量份的組分：

水50-70重量份

硫鋁酸鹽水泥15-25重量份

普通硅酸鹽水泥70-80重量份

硫酸鋁1-10重量份

硫鋁酸鈣1-3重量份；

所述的外側(cè)封堵囊袋由強(qiáng)力纖維和具有導(dǎo)電功能的纖維材料混編而成，里側(cè)過(guò)濾囊袋由具有高彈性的纖維材料混編而成，里側(cè)過(guò)濾囊袋和外側(cè)封堵囊袋添加有阻燃劑，阻燃劑包括下列重量份的組分：

氫氧化鋁 40-60重量份

十溴二苯醚 3-5重量份

高筋值面粉 20-30重量份

水 10-30重量份；

所述的外側(cè)封堵囊袋由芳綸和碳纖維混編而成，里側(cè)過(guò)濾囊袋由氨綸纖維和滌綸纖維混編而成。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是提供一種壓濾式快硬礦用封孔器的使用方法。

為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括下述步驟：

第一步 鋪設(shè)

將瓦斯抽放管管體伸入鉆孔，使前纖維囊袋和后纖維囊袋在鉆孔內(nèi)，注漿管、溢漿管的后部在鉆孔外，將礦用氣動(dòng)注漿泵的高壓管與注漿管的后部相連接；

第二步 注漿

將50-70重量份水、15-25重量份硫鋁酸鹽水泥、70-80重量份普通硅酸鹽水泥、1-10重量份硫酸鋁、1-3重量份硫鋁酸鈣構(gòu)成的礦用封孔專用料裝入便攜式氣動(dòng)攪拌桶，用便攜式氣動(dòng)攪拌桶對(duì)礦用封孔專用料進(jìn)行攪拌，然后用礦用氣動(dòng)注漿泵將礦用封孔專用料輸入注漿管，礦用封孔專用料到達(dá)前直通管，由前出漿孔泄出，在前膠套前后兩端分散進(jìn)入前纖維囊袋，礦用封孔專用料到達(dá)后直通管，由后出漿孔泄出，在后膠套前后兩端分散進(jìn)入后纖維囊袋，礦用封孔專用料充滿前纖維囊袋和后纖維囊袋，前纖維囊袋和后纖維囊袋迅速膨脹，前纖維囊袋和后纖維囊袋的外壁與煤孔相密封；

第三步 封堵